网维大师论坛-领先的网吧交流平台

 找回密码
 马上注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 1419|回复: 2

[交换机] 顺网科技&H3C联合型号交换机HS552X-E的IRF功能简析

[复制链接]

该用户从未签到

发表于 2017-5-5 17:40:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
1.为什么顺网和华三要把带有IRF功能的交换机引入网吧行业
1.1目前,网吧网络中主要存在两种形态的部署方式:集中式和分布式。将它们进行比较,我们会发现:
集中式在设备管理上会更加便捷,方便设备维护,设备使用环境相对分布式会更加优越。但是前期投入会高于分布式。
分布式是网吧行业相对传统的方式,群众基础好,市场基数大,但是维护麻烦,使用环境良莠不齐,客观环境容易影响设备使用寿命。特别是现在网吧市场上充斥着非常多的低价,品质差的傻瓜式交换机,我认为是分布式通信的杀手。
1.2网吧网络从通信方式的角度来说还可以分成传统星网形式和环网形式。
星网是网吧行业传统模式,拥有部署简单的优点,但是核心设备非常关键,可谓成也核心交换,败也核心交换。
环网模式是网吧行业这两年流行起来的方案,理论上设备投入要比星网便宜,而且核心交换的概念比较模糊,安全性上会更强,但是部署略微复杂。
1.3针对集中式,分布式,星网,环网的这些优缺点,顺网和华三要把带有IRF功能的交换机引入网吧行业。
IRF就是将多台设备通过IRF端口连接起来形成一台虚拟的逻辑设备,如图1所示。用户对这台虚拟设备进行管理,来实现对虚拟设备中的所有物理设备的管理。
1 IRF组网应用示意图
图片.jpg
2. IRF技术优点
2.1简化管理。
IRF形成之后,用户通过任意成员设备的任意端口均可以登录IRF系统,对IRF内所有成员设备进行统一管理。而不用物理连接到每台成员设备上分别对它们进行配置和管理。
2.2简化网络运行。
IRF形成的虚拟设备中运行的各种控制协议也是作为单一设备统一运行的,这样省去了设备间大量协议报文的交互,简化了网络运行,缩短了网络动荡时的收敛时间。IRF技术的这一特性是常见的集群技术所不具备的,后者仅仅能完成设备管理上的统一,而集群中的设备在网络中仍然分别作为独立节点运行。
2.3低成本。
IRF技术是将一些较低端的设备虚拟成为一个相对高端的设备使用,从而具有高端设备的端口密度和带宽,以及低端设备的成本。比直接使用高端设备具有成本优势。
2.4强大的网络扩展能力。
通过增加成员设备,可以轻松自如的扩展IRF系统的端口数、带宽和处理能力。
2.5保护用户投资。
由于具有强大的扩展能力,当用户进行网络升级时,不需要替换掉原有设备,只需要增加新设备既可。很好的保护了用户投资。
2.6高可靠性。
IRF的高可靠性体现在多个方面,例如:成员设备之间IRF物理端口支持聚合功能,IRF系统和上、下层设备之间的物理连接也支持聚合功能,这样通过多链路备份提高了IRF系统的可靠性;IRF系统由多台成员设备组成,Master设备负责IRF系统的运行、管理和维护,Slave设备在作为备份的同时也可以处理业务,一旦Master设备故障,系统会迅速自动选举新的Master,以保证通过IRF系统的业务不中断,从而实现了设备的1:N备份。IRF是网络可靠性保障的最优解决方案。
2.7高性能。
由于IRF系统是由多个支持IRF特性的单机设备虚拟化而成的,IRF系统的交换容量和端口数量就是IRF内部所有单机设备交换容量和端口数量的总和。因此,IRF技术能够通过多个单机设备的虚拟化,轻易的将设备的核心交换能力、用户端口的密度扩大数倍,从而大幅度提高了设备的性能。
2.8丰富的功能。
IRF支持包括IPv4、IPv6、MPLS、安全特性、OAA插卡、高可用性等全部交换机特性,并且能够高效稳定地运行这些功能,大大扩展了IRF设备的应用范围。
3. IRF基本概念
3.1角色
IRF中每台设备都称为成员设备。成员设备按照功能不同,分为两种角色:
l   Master:负责管理整个IRF。
l   Slave:作为Master的备份设备运行。当Master故障时,系统会自动从Slave中选举一个新的Master接替原Master工作。
Master和Slave均由角色选举产生。一个IRF中同时只能存在一台Master,其它成员设备都是Slave。
3.2 IRF端口
一种专用于IRF的逻辑接口,分为IRF-Port1和IRF-Port2,需要和IRF物理端口绑定之后才能生效。
3.3 IRF物理端口
设备上可以用于IRF连接的物理端口。IRF物理端口可能是IRF专用接口、以太网接口或者光口(设备上哪些端口可用作IRF物理端口与设备的型号有关,请以设备的实际情况为准)。通常情况下,以太网接口和光口负责向网络中转发业务报文,当它们与IRF端口绑定后就作为IRF物理端口,用于成员设备之间转发报文。可转发的报文包括IRF相关协商报文以及需要跨成员设备转发的业务报文。
3.4 IRF合并
如图2所示,两个IRF各自已经稳定运行,通过物理连接和必要的配置,形成一个IRF,这个过程称为IRF合并(merge)。

图片2.jpg
          图2 IRF合并示意图

3.5 IRF分裂
如图3所示,一个IRF形成后,由于IRF链路故障,导致IRF中两相邻成员设备物理上不连通,一个IRF变成两个IRF,这个过程称为IRF分裂(split)。

图片3.jpg
           图3 IRF分裂示意图

      3.6 连接拓扑
      IRF的连接拓扑有两种:链形连接和环形连接,如图4所示。
l   相比环形连接,链形连接对成员设备的物理位置要求更低,主要用于成员设备物理位置分散的组网。
l   环形连接比链形连接更可靠。因为当链形连接中出现链路故障时,会引起IRF分裂;而环形连接中某条链路故障时,会形成链形连接,IRF的业务不会受到影响。

图片4.jpg
4 IRF连接拓扑示意图

3.7拓扑收集
IRF中的每台设备都是通过和自己直接相邻的其它成员设备之间交互IRF Hello报文来收集整个IRF的拓扑关系。IRF Hello报文会携带拓扑信息,包括IRF端口连接关系、成员设备编号、成员设备优先级、成员设备的成员桥MAC等内容。
每个成员设备都在本地记录自己已知的拓扑信息。初始时刻,成员设备只记录了自身的拓扑信息。当IRF端口状态变为up后,成员设备会将已知的拓扑信息周期性的从up状态的IRF端口发送出去。成员设备收到直接邻居的拓扑信息后,会更新本地记录的拓扑信息。经过一段时间的收集,所有设备上都会收集到完整的拓扑信息(称为拓扑收敛)。此时会进入角色选举阶段。
3.8角色选举
IRF系统由多台成员设备组成,每台成员设备具有一个确定的角色,即Master或者Slave。确定成员设备角色的过程称为角色选举。
角色选举会在拓扑变更的情况下产生,比如:IRF建立、新设备加入、IRF分裂或者两个IRF系统合并。角色选举规则如下:
l   当前Master优于非Master成员;
l   当成员设备均是框式分布式设备时,本地主用主控板优于本地备用主控板;
l   当成员设备均是框式分布式设备时,原Master的备用主控板优于非Master成员上的主控板;
l   成员优先级大的优先;
l   系统运行时间长的优先(各设备的系统运行时间信息也是通过IRF Hello报文来传递的);
l   成员桥MAC小的优先。
从第一条开始判断,如果判断的结果是多个最优,则继续判断下一条,直到找到唯一最优的成员设备才停止选举。此最优成员设备即为Master,其它成员设备则均为Slave。
在角色选举完成后,IRF形成,进入IRF管理与维护阶段。
4. IRF管理配置
IRF的配置同步包括两个步骤:初始化时的批量同步和稳定运行时的实时同步。
l   批量同步
当多台设备组合形成IRF时,先选举出Master设备。Master设备使用自己的启动配置文件启动,Master设备启动完成后,将配置批量同步给所有Slave设备,Slave设备完成初始化,IRF形成;在IRF运行过程中,有新的成员设备加入时,也会进行批量同步。新设备重启以Slave的身份加入IRF,Mater会将当前的配置批量同步给新设备。新设备以同步过来的配置完成初始化,而不再读取本地的启动配置文件。
l   实时同步
所有设备初始化完成后,IRF作为单一网络设备在网络中运行。用户登录到IRF中任意一台成员设备,都可以对整个IRF进行管理和配置。Master设备作为IRF系统的管理中枢,负责响应用户的登录请求,即用户无论使用什么方式,通过哪台成员设备登录IRF,最终都是对Master设备进行配置。Master设备负责将用户的配置同步给各个Slave设备,从而使IRF内各设备的配置随时保持高度统一。
      图片6.jpg
     成员设备之间会定期(通常一个周期为200ms)交互IRF Hello报文来维护邻居关系以及传递IRF的运行参数。IRF Hello报文超时机制的原理是如果持续多个周期(通常为10个周期)未收到邻居的IRF Hello报文,则认为该成员设备的IRF Hello报文超时,该成员设备已经离开IRF,IRF需要将该成员设备从拓扑中隔离。成员设备离开可能原因有:人为改变拓扑,取走成员设备;成员设备故障;链接故障。
微信图片_20170505173125.jpg

微信图片_20170505173132.jpg

IMG3452.JPG










该用户从未签到

发表于 2017-5-13 17:38:27 | 显示全部楼层
本帖最后由 jlwc3 于 2017-5-13 17:41 编辑

HS552X-E
HS552X-S

回复 支持 反对

使用道具 举报

该用户从未签到

发表于 前天 12:40 | 显示全部楼层
东莞网维大师群号:434486433
欢迎东莞网吧入群。
毕竟每个地方都会有一些特殊的政策,造就了地方特殊的网络和软件环境,这里提供了一个东莞本地问题求解场所.
回复 支持 反对

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 马上注册

本版积分规则



QQ|《安全责任书》|联系我们|小黑屋|手机版|网维地图|网维大师论坛 ( 浙B2-20090265-1

GMT+8, 2017-5-29 02:32 , Processed in 0.081457 second(s), 17 queries , Xcache On.

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表